Biocharul este un material organic obținut prin procesarea termică a biomasei în absența oxigenului. Acest produs are proprietăți unice care îl fac valoros pentru utilizarea în agricultură. În acest articol, vom examina ce este cărbunele bio, cum este produs, unde este aplicat și ce beneficii oferă pentru sol și plante.
Ce este biocharul (cărbunele bio)
Biocharul este un produs pe bază de carbon format prin piroliza materiei prime organice de origine vegetală sau animală. În timpul acestui proces, biomasa este încălzită la temperaturi ridicate (300-700°C) în absența oxigenului. În aceste condiții, substanțele organice se descompun formând cărbune bio, lichid pirolitic și gaz de sinteză.
Procesul de producție poate fi împărțit în mai multe etape:
- Pregătirea materiei prime. Mărunțirea biomasei până la o fracție uniformă, uscarea până la o umiditate de 10-20%.
- Încărcarea în reactorul de piroliză și încălzirea în absența oxigenului. În acest proces are loc descompunerea termică a substanțelor organice cu formarea unui reziduu solid, produse lichide (gudron) și gaze combustibile.
- Răcirea biocharului obținut și descărcarea din reactor. În această etapă este important să se prevină autoaprinderea cărbunelui bio la contactul cu aerul.
- Mărunțirea și cernerea până la fracția necesară (de obicei 1-10 mm), ambalarea și depozitarea acestuia.
În funcție de tipul materiei prime, tehnologie și parametrii pirolizei, randamentul poate fi între 20% și 50% din biomasa încărcată. În acest proces, materialul păstrează 50-80% din carbonul conținut în baza inițială.
Materia primă pentru producție poate fi:
- deșeuri agricole și forestiere (paie, coji, rumeguș, crengi);
- culturi energetice (miscanthus, switchgrass);
- deșeuri alimentare;
- gunoi de grajd, dejecții animale.
Este interesant că în antichitate materialul era format în timpul arderii pădurilor și era utilizat pentru creșterea fertilității solului încă de acum 2000 de ani în bazinul Amazonului. Acolo există și astăzi zone cu straturi extrem de fertile, numite Terra Preta, care conțin 15-20% cărbune bio.
În funcție de materia primă și parametrii pirolizei, materialul poate conține 50-90% carbon, precum și fosfor, potasiu, calciu, magneziu și alte elemente benefice pentru plante. Conținutul de cenușă este de obicei 1-5%, dar poate ajunge la 15-20% pentru anumite tipuri de biomasă (de exemplu, dejecții de păsări).
Caracteristicile cheie care determină calitatea și adecvarea materialului pentru utilizarea în agricultură sunt următoarele:
- Conținutul de carbon. Cu cât este mai mare, cu atât mai bine, deoarece indică o rezistență ridicată a biocharului la descompunere.
- Suprafața specifică. Determină capacitatea materialului de a reține apa și nutrienții. O bază de calitate poate avea o suprafață de 300-500 m²/g.
- Porozitatea. Prezența unui sistem dezvoltat de pori de diferite dimensiuni permite biocharului să absoarbă și să rețină umiditatea, servind ca mediu pentru dezvoltarea microorganismelor.
- pH. De obicei, materialul are o reacție alcalină (pH 7-10), ceea ce permite utilizarea sa pentru reducerea acidității solului.
- Conținutul de cenușă. Un conținut scăzut de cenușă (până la 5%) este de dorit, deoarece cenușa conține săruri solubile care pot saliniza solul.
- Conținutul de substanțe toxice. În material se acumulează metale grele, poluanți organici prezenți în materia primă. Prin urmare, pentru producerea unei baze de calitate și sigure, este crucial să se utilizeze materie primă curată.
În general, biocharul este un produs unic care combină proprietățile materiei organice și ale sorbenților minerali. Datorită structurii poroase și conținutului ridicat de carbon stabil, cărbunele bio poate îmbunătăți fertilitatea solurilor și asigura un efect agronomic pe termen lung.
Citiți și: Solul: ce este, tipuri și fertilitatea sa
Utilizarea cărbunelui bio în agricultură
Biocharul găsește diverse aplicații în agricultură datorită proprietăților sale benefice. Iată principalele domenii unde cărbunele bio are un efect pozitiv.
| Domeniu de aplicare | Efectul utilizării biocharului |
| Fertilizarea solului | Îmbunătățește structura, crește permeabilitatea la apă și aer, mărește capacitatea de schimb cationic |
| Nutriția plantelor | Eliberează treptat nutrienți, promovează dezvoltarea sistemului radicular |
| Ameliorarea solurilor | Reduce aciditatea, elimină substanțele toxice, crește activitatea biologică |
| Combaterea eroziunii | Reține umiditatea, leagă particulele de sol, previne eroziunea eoliană și spălarea |
| Compostare | Accelerează descompunerea materiei organice, reduce pierderile de azot, absoarbe mirosurile |
| Hrănirea animalelor | Îmbunătățește absorbția hranei, reduce emisiile de metan, absoarbe toxinele |
Datorită acestui spectru larg de acțiune, cărbunele bio este un mijloc universal pentru creșterea eficienței în cultivarea plantelor și creșterea animalelor.
Pentru a obține biochar pentru nevoile dumneavoastră, producătorii agricoli pot beneficia de rate prin serviciul nostru online WEAGRO. Acest lucru vă va permite să achiziționați cantitatea necesară de cărbune bio acum și să extindeți plata pe o perioadă convenabilă. Detaliile despre condițiile de rate agricole pot fi găsite pe site.
Avantajele utilizării biocharului în agricultură
Aplicarea sistematică a materialului în sol oferă o serie de beneficii ecologice și economice:
- creșterea randamentului culturilor cu 10-30% datorită optimizării nutriției și dezvoltării sistemului radicular;
- restaurarea fertilității solurilor degradate, creșterea conținutului de humus și a microflorei benefice;
- reducerea necesarului de îngrășăminte minerale, economisirea costurilor pentru achiziționarea acestora;
- îmbunătățirea capacității solului de a reține umiditatea, reducând necesarul de irigare;
- reducerea emisiilor de protoxid de azot și metan din sol, atenuarea schimbărilor climatice;
- retenția pe termen lung a carbonului, făcând materialul un mijloc eficient de decarbonizare.
Riscurile potențiale includ posibilitatea introducerii de substanțe contaminante când se utilizează materie primă de calitate slabă și incompatibilitatea anumitor tipuri de cărbune bio cu anumite tipuri de sol. Prin urmare, este important să se utilizeze material verificat și să se consulte specialiștii.
Utilizarea cărbunelui bio (biocharului) în Ucraina
În Ucraina, tehnologia de producere și utilizare a biocharului este doar la început. Conform studiului efectuat în 2021-2023, volumul efectiv de producție a cărbunelui bio în țara noastră rămâne minim, deoarece piața nu este încă formată. În același timp, potențialul de dezvoltare în această direcție este evaluat extrem de ridicat – peste 8,5 milioane de tone anual în ceea ce privește capacitatea de producție, iar cererea în diferite sectoare, inclusiv agricultura, metalurgia și energia, poate depăși 40 de milioane de tone anual.
Principalii factori care limitează dezvoltarea producției și utilizării biocharului în Ucraina sunt:
- Conștientizarea insuficientă a producătorilor agricoli cu privire la avantajele și particularitățile utilizării materialului. Mulți fermieri pur și simplu nu cunosc existența acestei tehnologii sau au concepții greșite despre eficiența și siguranța acesteia.
- Lipsa sprijinului guvernamental și a stimulentelor pentru implementarea tehnologiilor de producție. Spre deosebire de țările UE, unde există programe de subvenționare și finanțare pentru proiectele de producție a cărbunelui bio, în Ucraina astfel de mecanisme nu sunt prevăzute.
- Lipsa capacităților locale pentru producția industrială. În 2021, în Ucraina funcționau doar câteva întreprinderi mici care produceau cărbune bio. Capacitățile lor nu permit satisfacerea cererii potențiale pentru produs.
- Costul ridicat al echipamentelor de producție importate, care limitează investițiile în acest sector. Companiile ucrainene sunt nevoite să achiziționeze echipamente scumpe din străinătate, ceea ce crește semnificativ costul produsului final.
- Lipsa standardelor de calitate armonizate cu normele europene. Acest lucru creează riscuri de pătrundere pe piață a produselor de calitate slabă sau periculoase.
Citiți și: Tehnologii de economisire a energiei și resurselor în agricultură
Depășirea acestor bariere necesită eforturi coordonate din partea statului, mediului de afaceri și comunității științifice. Este necesară desfășurarea unei campanii ample de informare în rândul producătorilor agricoli cu privire la avantajele utilizării biocharului, implementarea programelor de sprijin pentru producția de cărbune bio, stimularea investițiilor în crearea capacităților, dezvoltarea și integrarea standardelor de calitate a produselor.
Un semnal pozitiv este faptul că tot mai multe companii agricole ucrainene sunt interesate de posibilitățile de utilizare a materialului în activitatea lor. În special, cărbunele bio este utilizat de fermele organice pentru creșterea fertilității solului fără aplicarea îngrășămintelor sintetice. De asemenea, biocharul este utilizat pentru recultivarea terenurilor degradate, în special cele eliberate de sub active industriale – cariere, halde, depozite de deșeuri.
Dezvoltarea producției în Ucraina va fi facilitată de introducerea pieței naționale de carbon și a sistemului de comercializare a cotelor de emisii de gaze cu efect de seră. În aceste condiții, producția de cărbune bio ca sorbent de carbon va deveni economic atractivă și va permite companiilor agricole să obțină venituri suplimentare din vânzarea unităților de carbon.
Producătorii agricoli interesați în testarea biocharului pe câmpurile lor pot beneficia de oportunitățile serviciului nostru online WEAGRO. Se oferă un serviciu unic de rate agricole pentru achiziționarea de cărbune bio și alte resurse necesare pentru desfășurarea eficientă a activităților agricole.
